CN111731654B - 一种半导体芯片存储装置、阵列组装结构及其组装方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种半导体芯片存储装置，包括储存盒，两块塑料片隔板将储存盒自上而下分成进料区、气体交汇区及进气区，气体交汇区设六通框体，六通框体侧面通孔连通活塞筒，部分活塞筒内套接设止逆阀管的活塞顶针，部分活塞筒内套接带针销的顶针套管，进料区设密封盖体及置物盘，进气区设倒扣漏斗形管道；本发明还提出对应的阵列组装结构，气缸驱动平台包括吸附室、真空换气室及顶出气缸，顶出气缸套接活塞通气管；另外，本发明还提出对应的组装方法。本发明设计一种新型的储存盒及气缸驱动平台，通过充气及抽气形成紧固连接的储存盒阵列，用于整体进料、整体储存和运输，大大提高对电子芯片的保护程度和管理效率。

Description

一种半导体芯片存储装置、阵列组装结构及其组装方法

技术领域

本发明涉及电子芯片的包装及运输技术领域，尤其涉及一种半导体芯片存储装置、阵列组装结构及其组装方法。

背景技术

电子芯片是一种脆性较大、力学强度较低的一种集成板结构，电子芯片在生产或IC布局设计后往往需要先进行包装封存，其中还涉及到包装、取放及运输过程的碰撞，极易造成芯片损伤。

现有电子芯片出厂时一般采用简单的包装袋进行包装，在生产大批量时，除了容易造成损伤外，电子芯片的管理也较为紊乱，造成取放使用不便，尤其在运输过程中更是杂乱无章，如果涉及到不同类型的芯片，将给芯片的运输管理带来极大的困扰。

基于此，本发明提出一种专用于电子芯片取放、储存、管理及运输的一种储存盒结构，以提高芯片生产的管理效率。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种半导体芯片存储装置及其阵列组装结构。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种半导体芯片存储装置，包括储存盒，储存盒的中部设有两块水平放置的塑料片隔板，两块塑料片隔板将储存盒自上而下分成进料区、气体交汇区及进气区，气体交汇区的中心部位设置有六通框体，六通框体具体是六面中心均开设有通孔的扁方形空腔结构，六通框体四个侧面通孔均连通有活塞筒；

其中两组活塞筒内套接有活塞顶针，活塞顶针具体是由活塞片和针状筒体组成，且活塞顶针活塞片靠近六通框体的一侧开设有止逆阀管，止逆阀管外径小于六通框体侧面的通孔内径，且止逆阀管与六通框体侧面的通孔配合套接，止逆阀管通过针状筒体与外界相连通，使气体只能从外界进入到六通框体，六通框体内部气体无法通过止逆阀管到达外界，针状筒体外套接有橡皮套，橡皮套一端开设有与止逆阀管贯通的通孔，针状筒体的一端通过密封胶封端；

其中两组活塞筒内套接有顶针套管，顶针套管具体是由活塞片和光滑管体组成，且顶针套管活塞片靠近六通框体的一侧也开设有止逆阀管，光滑管体的内径略大于针状筒体外径，顶针套管的管口通过管塞进行封端，同一储存盒的活塞顶针和顶针套管设置在储存盒的对称面上，一个储存盒的光滑管体与另一个储存盒的针状筒体相互密封套接配合；

顶针套管的口部还插接有针销，活塞顶针的端部设有与针销对应的细针孔；

六通框体顶面通孔与进料区相连通，进料区顶部开口处的外侧边通过活页连接有密封盖体，密封盖体的内侧壁衬有密封橡胶层，进料区顶部开口处的内壁通过弹性硅胶布密封连接有置物盘，置物盘的上表面固设有多孔泡沫层，置物盘的底面也开设有止逆阀管，使气体流通方向为从置物盘上方位置到达置物盘下方位置的单向流动；

六通框体的底面与进气区中心位置的倒扣漏斗形管道相连通，储存盒的底面衬有密封硅胶层，倒扣漏斗形管道通过相配合的漏斗形活塞进行封口。

优选地，密封盖体的外侧面设有拉扣，拉扣用于打开密封盖体。

本发明还提出一种半导体芯片存储装置的阵列组装结构，包括与储存盒对应的气缸驱动平台，气缸驱动平台内部由两块竖直隔板分割成两侧的吸附室和中间的真空换气室，真空换气室中部固设有顶出气缸，顶出气缸内部套接有活塞通气管，活塞通气管由活塞和顶出管体组成，活塞通气管伸出顶出气缸的顶面并穿出真空换气室的顶壁，顶出气缸顶面与换气室顶壁之间留有空隙，顶出管体的伸出顶出气缸部分的顶部和底部均开设有抽气孔，顶出管体顶部抽气孔与六通框体相连通，顶出管体底部抽气孔与真空换气室，吸附室底部通过气管连接有第一气泵，真空换气室底部通过气管连接有第二气泵，顶出气缸底部通过气管连接有第三气泵；

吸附室的顶部还开设有吸附口，储存盒底面密封硅胶层通过负压吸附在吸附室吸附口的表面处。

本发明还提出一种半导体芯片存储装置的阵列组装结构的组装方法，包括以下步骤：

a.首先将各储存盒置于气缸驱动平台上，通过推杆或手动调整，使各储存盒位于对应的吸附口位置、顶出气缸与倒扣漏斗形管道位置也一一对应，并使各储存盒成矩阵分布，且储存盒之间的距离略小于活塞顶针或顶针套管的伸出长度；开启第一气泵对吸附室进行抽真空，真空度达0.01-0.02MPa，关闭第一气泵及气管上阀门，完成储存盒的吸附；

b.快速开启第三气泵，使活塞通气管快速顶出并伸入到六通框体内，关闭第三气泵及气管上阀门，完成活塞通气管的顶出；

c.开启第二气泵的高速充气状态，保持压力为0.5-1MPa，对换气室充气，使相邻储存盒的活塞顶针与顶针套管快速顶出并相互套接，在气压作用下置物盘位于最高位置，此时打开密封盖体，将电子芯片从其所在输送带上逐个输送至置物盘，由于气浮及多孔泡沫层的缓冲作用，使电子芯片下落过程基本无损伤，即完成电子芯片的进料；

d.关闭密封盖体，插上针销，使活塞顶针与顶针套管紧固，改变第二气泵为低速抽气状态，保持压力为0.05-0.06MPa，对换气室缓慢抽气，通过活塞通气管及六通框体的导气作用，又通过活塞顶针、顶针套管及置物盘上的止逆阀管的抽气作用，将相互套接的活塞顶针与顶针套管的缝隙中的气体抽完殆尽，提高二者结合力，从而完成储存盒阵列的紧固过程；

e.改变第二气泵为高速抽气状态，保持压力为0.005-0.01MPa，将储存盒内部的气体抽完殆尽，在负压作用下置物盘位于最低位置，电子芯片所在空间的真空度达到最高值，从而改善电子芯片的储存环境，完成储存盒阵列的全部组装过程；

f.此时开启第三气泵，使活塞通气管快速回缩，并开启第一气泵对吸附室充气，从而可以将储存盒阵列以整体结构取出，取出过程可用漏斗形活塞进行封口，从而将储存盒阵列取出，便于电子芯片的储存、运输及使用；需要取出某一芯片时，即打开其所在储存盒的漏斗形活塞，使储存盒恢复常压，再稍用力打开密封盖体，密封盖体上可采用放气阀进行放气，即可取出对应的芯片。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1.本发明针对现有电子芯片包装过于简陋而造成进料、取放及运输过程中产生的损坏及管理紊乱的问题，不利于芯片的量产和管理，本发明设计一种新型的储存盒，其配合以对应的气缸驱动平台，通过充气及抽气的方式使活塞筒的活塞顶针及顶针套管紧固密封套接，从而形成紧固连接的储存盒阵列，用于整体进料、整体储存和运输，大大提高对电子芯片的保护程度和管理效率，尤其在不同芯片的批量产出时，本发明的管理优势更为突出；

2.本发明通过三组气泵分别控制气缸驱动平台的吸附室、真空换气室及顶出气缸，从而实现对储存盒的吸附、活塞通气管的顶出、电子芯片的进料、储存盒阵列的紧固、储存盒阵列的组装及芯片的取放等工序，实现一种新型的电子芯片取放工艺，有应用于电子芯片生产线的潜质，值得推广。

附图说明

图1为本发明提出的一种半导体芯片存储装置及其阵列组装结构的结构示意图；

图2为本发明提出的一种半导体芯片存储装置的阵列组装结构的组装流程示意图；

图中：储存盒1、塑料片隔板2、六通框体3、活塞筒4、活塞顶针5、止逆阀管6、橡皮套7、针销8、顶针套管9、密封盖体10、弹性硅胶布11、置物盘12、多孔泡沫层13、倒扣漏斗形管道14、拉扣15、气缸驱动平台16、吸附室16-1、真空换气室16-2、吸附口17、顶出气缸18、活塞通气管19、抽气孔20、第一气泵21、第二气泵22、第三气泵23。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

参照图1-2，一种半导体芯片存储装置，包括储存盒1，储存盒1的中部设有两块水平放置的塑料片隔板2，两块塑料片隔板2将储存盒1自上而下分成进料区、气体交汇区及进气区，气体交汇区的中心部位设置有六通框体3，六通框体3具体是六面中心均开设有通孔的扁方形空腔结构，六通框体3四个侧面通孔均连通有活塞筒4；

其中两组活塞筒4内套接有活塞顶针5，活塞顶针5具体是由活塞片和针状筒体组成，且活塞顶针5活塞片靠近六通框体3的一侧开设有止逆阀管6，止逆阀管6外径小于六通框体3侧面的通孔内径，且止逆阀管6与六通框体3侧面的通孔配合套接，止逆阀管6通过针状筒体与外界相连通，使气体只能从外界进入到六通框体3，六通框体3内部气体无法通过止逆阀管6到达外界，针状筒体外套接有橡皮套7，橡皮套一端开设有与止逆阀管6贯通的通孔，针状筒体的一端通过密封胶封端；

其中两组活塞筒4内套接有顶针套管9，顶针套管9具体是由活塞片和光滑管体组成，且顶针套管9活塞片靠近六通框体3的一侧也开设有止逆阀管6，光滑管体的内径略大于针状筒体外径，顶针套管9的管口通过管塞进行封端，同一储存盒1的活塞顶针5和顶针套管9设置在储存盒1的对称面上，一个储存盒1的光滑管体与另一个储存盒1的针状筒体相互密封套接配合；

顶针套管9的口部还插接有针销8，活塞顶针5的端部设有与针销8对应的细针孔；

六通框体3顶面通孔与进料区相连通，进料区顶部开口处的外侧边通过活页连接有密封盖体10，密封盖体10的内侧壁衬有密封橡胶层，进料区顶部开口处的内壁通过弹性硅胶布11密封连接有置物盘12，置物盘12的上表面固设有多孔泡沫层13，置物盘12的底面也开设有止逆阀管6，使气体流通方向为从置物盘12上方位置到达置物盘12下方位置的单向流动；

六通框体3的底面与进气区中心位置的倒扣漏斗形管道14相连通，储存盒1的底面衬有密封硅胶层，倒扣漏斗形管道14通过相配合的漏斗形活塞进行封口。

参照图1-2，密封盖体10的外侧面设有拉扣15，拉扣15用于打开密封盖体10。

参照图1-2，本发明还提出一种半导体芯片存储装置的阵列组装结构，包括与储存盒1对应的气缸驱动平台16，气缸驱动平台16内部由两块竖直隔板分割成两侧的吸附室16-1和中间的真空换气室16-2，真空换气室16-2中部固设有顶出气缸18，顶出气缸18内部套接有活塞通气管19，活塞通气管19由活塞和顶出管体组成，活塞通气管19伸出顶出气缸18的顶面并穿出真空换气室16-2的顶壁，顶出气缸18顶面与换气室16-2顶壁之间留有空隙，顶出管体的伸出顶出气缸18部分的顶部和底部均开设有抽气孔20，顶出管体顶部抽气孔20与六通框体3相连通，顶出管体底部抽气孔20与真空换气室16-2，吸附室16-1底部通过气管连接有第一气泵21，真空换气室16-2底部通过气管连接有第二气泵22，顶出气缸18底部通过气管连接有第三气泵23；

吸附室16-1的顶部还开设有吸附口17，储存盒1底面密封硅胶层通过负压吸附在吸附室16-1吸附口17的表面处。

参照图2，本发明还提出一种半导体芯片存储装置的阵列组装结构的组装方法，包括以下步骤：

a.首先将各储存盒1置于气缸驱动平台16上，通过推杆或手动调整，使各储存盒1位于对应的吸附口17位置、顶出气缸18与倒扣漏斗形管道14位置也一一对应，并使各储存盒1成矩阵分布，且储存盒1之间的距离略小于活塞顶针5或顶针套管9的伸出长度；开启第一气泵21对吸附室16-1进行抽真空，真空度达0.01-0.02MPa，关闭第一气泵21及气管上阀门，完成储存盒1的吸附；

b.快速开启第三气泵23，使活塞通气管19快速顶出并伸入到六通框体3内，关闭第三气泵23及气管上阀门，完成活塞通气管19的顶出；

c.开启第二气泵22的高速充气状态，保持压力为0.5-1MPa，对换气室16-2充气，使相邻储存盒1的活塞顶针5与顶针套管9快速顶出并相互套接，在气压作用下置物盘12位于最高位置，此时打开密封盖体10，将电子芯片从其所在输送带上逐个输送至置物盘12，由于气浮及多孔泡沫层13的缓冲作用，使电子芯片下落过程基本无损伤，即完成电子芯片的进料；

d.关闭密封盖体10，插上针销8，使活塞顶针5与顶针套管9紧固，改变第二气泵22为低速抽气状态，保持压力为0.05-0.06MPa，对换气室16-2缓慢抽气，通过活塞通气管19及六通框体3的导气作用，又通过活塞顶针5、顶针套管9及置物盘12上的止逆阀管6的抽气作用，将相互套接的活塞顶针5与顶针套管9的缝隙中的气体抽完殆尽，提高二者结合力，从而完成储存盒1阵列的紧固过程；

e.改变第二气泵22为高速抽气状态，保持压力为0.005-0.01MPa，将储存盒1内部的气体抽完殆尽，在负压作用下置物盘12位于最低位置，电子芯片所在空间的真空度达到最高值，从而改善电子芯片的储存环境，完成储存盒1阵列的全部组装过程；

f.此时开启第三气泵23，使活塞通气管19快速回缩，并开启第一气泵21对吸附室16-1充气，从而可以将储存盒1阵列以整体结构取出，取出过程可用漏斗形活塞进行封口，从而将储存盒1阵列取出，便于电子芯片的储存、运输及使用；需要取出某一芯片时，即打开其所在储存盒1的漏斗形活塞，使储存盒1恢复常压，再稍用力打开密封盖体10，密封盖体10上可采用放气阀进行放气，即可取出对应的芯片。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种半导体芯片存储装置，包括储存盒（1），其特征在于，所述储存盒（1）的中部设有两块水平放置的塑料片隔板（2），两块所述塑料片隔板（2）将储存盒（1）自上而下分成进料区、气体交汇区及进气区，所述气体交汇区的中心部位设置有六通框体（3），所述六通框体（3）具体是六面中心均开设有通孔的扁方形空腔结构，所述六通框体（3）四个侧面通孔均连通有活塞筒（4）；

其中两组所述活塞筒（4）内套接有活塞顶针（5），所述活塞顶针（5）具体是由活塞片和针状筒体组成，且活塞顶针（5）活塞片靠近六通框体（3）的一侧开设有止逆阀管（6），所述止逆阀管（6）外径小于六通框体（3）侧面的通孔内径，且所述止逆阀管（6）与六通框体（3）侧面的通孔配合套接，所述止逆阀管（6）通过针状筒体与外界相连通，使气体只能从外界进入到六通框体（3），六通框体（3）内部气体无法通过止逆阀管（6）到达外界，所述针状筒体外套接有橡皮套（7），所述橡皮套一端开设有与止逆阀管（6）贯通的通孔，所述针状筒体的一端通过密封胶封端；

其中两组所述活塞筒（4）内套接有顶针套管（9），所述顶针套管（9）具体是由活塞片和光滑管体组成，且顶针套管（9）活塞片靠近六通框体（3）的一侧也开设有止逆阀管（6），所述光滑管体的内径略大于针状筒体外径，所述顶针套管（9）的管口通过管塞进行封端，同一储存盒（1）的所述活塞顶针（5）和顶针套管（9）设置在储存盒（1）的对称面上，一个储存盒（1）的所述光滑管体与另一个储存盒（1）的所述针状筒体相互密封套接配合；

所述顶针套管（9）的口部还插接有针销（8），所述活塞顶针（5）的端部设有与针销（8）对应的细针孔；

所述六通框体（3）顶面通孔与进料区相连通，所述进料区顶部开口处的外侧边通过活页连接有密封盖体（10），所述密封盖体（10）的内侧壁衬有密封橡胶层，所述进料区顶部开口处的内壁通过弹性硅胶布（11）密封连接有置物盘（12），所述置物盘（12）的上表面固设有多孔泡沫层（13），所述置物盘（12）的底面也开设有止逆阀管（6），使气体流通方向为从置物盘（12）上方位置到达置物盘（12）下方位置的单向流动；

所述六通框体（3）的底面与进气区中心位置的倒扣漏斗形管道（14）相连通，所述储存盒（1）的底面衬有密封硅胶层，所述倒扣漏斗形管道（14）通过相配合的漏斗形活塞进行封口。

2.根据权利要求1所述的一种半导体芯片存储装置，其特征在于，所述密封盖体（10）的外侧面设有拉扣（15），所述拉扣（15）用于打开密封盖体（10）。

3.根据权利要求1所述的一种半导体芯片存储装置的阵列组装结构，其特征在于，包括与储存盒（1）对应的气缸驱动平台（16），所述气缸驱动平台（16）内部由两块竖直隔板分割成两侧的吸附室（16-1）和中间的真空换气室（16-2），所述真空换气室（16-2）中部固设有顶出气缸（18），所述顶出气缸（18）内部套接有活塞通气管（19），所述活塞通气管（19）由活塞和顶出管体组成，所述活塞通气管（19）伸出顶出气缸（18）的顶面并穿出真空换气室（16-2）的顶壁，所述顶出气缸（18）顶面与换气室（16-2）顶壁之间留有空隙，所述顶出管体的伸出顶出气缸（18）部分的顶部和底部均开设有抽气孔（20），所述顶出管体顶部抽气孔（20）与六通框体（3）相连通，所述顶出管体底部抽气孔（20）与真空换气室（16-2），所述吸附室（16-1）底部通过气管连接有第一气泵（21），所述真空换气室（16-2）底部通过气管连接有第二气泵（22），所述顶出气缸（18）底部通过气管连接有第三气泵（23）；

所述吸附室（16-1）的顶部还开设有吸附口（17），所述储存盒（1）底面密封硅胶层通过负压吸附在吸附室（16-1）吸附口（17）的表面处。

4.根据权利要求3所述的一种半导体芯片存储装置的阵列组装结构的组装方法，其特征在于，包括以下步骤：

a.首先将各储存盒（1）置于气缸驱动平台（16）上，通过推杆或手动调整，使各储存盒（1）位于对应的吸附口（17）位置、顶出气缸（18）与倒扣漏斗形管道（14）位置也一一对应，并使各储存盒（1）成矩阵分布，且储存盒（1）之间的距离略小于活塞顶针（5）或顶针套管（9）的伸出长度；开启第一气泵（21）对吸附室（16-1）进行抽真空，真空度达0.01-0.02MPa，关闭第一气泵（21）及气管上阀门，完成储存盒（1）的吸附；

b.快速开启第三气泵（23），使活塞通气管（19）快速顶出并伸入到六通框体（3）内，关闭第三气泵（23）及气管上阀门，完成活塞通气管（19）的顶出；

c.开启第二气泵（22）的高速充气状态，保持压力为0.5-1MPa，对换气室（16-2）充气，使相邻储存盒（1）的活塞顶针（5）与顶针套管（9）快速顶出并相互套接，在气压作用下置物盘（12）位于最高位置，此时打开密封盖体（10），将电子芯片从其所在输送带上逐个输送至置物盘（12），由于气浮及多孔泡沫层（13）的缓冲作用，使电子芯片下落过程基本无损伤，即完成电子芯片的进料；

d.关闭密封盖体（10），插上针销（8），使活塞顶针（5）与顶针套管（9）紧固，改变第二气泵（22）为低速抽气状态，保持压力为0.05-0.06MPa，对换气室（16-2）缓慢抽气，通过活塞通气管（19）及六通框体（3）的导气作用，又通过活塞顶针（5）、顶针套管（9）及置物盘（12）上的止逆阀管（6）的抽气作用，将相互套接的活塞顶针（5）与顶针套管（9）的缝隙中的气体抽完殆尽，提高二者结合力，从而完成储存盒（1）阵列的紧固过程；

e.改变第二气泵（22）为高速抽气状态，保持压力为0.005-0.01MPa，将储存盒（1）内部的气体抽完殆尽，在负压作用下置物盘（12）位于最低位置，电子芯片所在空间的真空度达到最高值，从而改善电子芯片的储存环境，完成储存盒（1）阵列的全部组装过程；

f.此时开启第三气泵（23），使活塞通气管（19）快速回缩，并开启第一气泵（21）对吸附室（16-1）充气，从而可以将储存盒（1）阵列以整体结构取出，取出过程用漏斗形活塞进行封口，从而将储存盒（1）阵列取出，便于电子芯片的储存、运输及使用；需要取出某一芯片时，即打开其所在储存盒（1）的漏斗形活塞，使储存盒（1）恢复常压，再稍用力打开密封盖体（10），密封盖体（10）上采用放气阀进行放气，即可取出对应的芯片。

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